ОПЫТ РАЗРАБОТКИ ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ ИСПЫТАНИЙ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ПО ТРЕБОВАНИЯМ УСТОЙЧИВОСТИ К ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОМЕХАМ.

В.А. Тухас, С.В. Пожидаев

НПП “Прорыв”
Республика Карелия,г. Петрозаводск,ул Пушкинская 11,
тел. (8142)-76-13-49 тел./ факс. (8142)-77-49-89 e-mail: proryv@karelia.ru

Электромагнитная совместимость – это способность технических средств (ТС) нормально функционировать в условиях реальной электромагнитной обстановки, что предполагает ограниченную стандартизированными нормами помехоэмиссию ТС и достаточную, с точки зрения требований стандартов на типы однородной продукции, помехоустойчивость ТС.

В настоящей работе мы не касаемся испытаний и оборудования, касающихся норм помехоэмиссии технических средств, а сосредоточим все внимание на оборудовании для проведения испытаний на помехоустойчивость. Ведущим в России производителем такого оборудования является научно-производственным предприятием “ПРОРЫВ”, г. Петрозаводск, где испытательные генераторы выпускаются и совершенствуются уже более десяти лет.

Испытания на помехоустойчивость, в свою очередь, делятся на испытания по устойчивости ТС к электромагнитным полям, например, к импульсному магнитному полю или к радиочастотному электромагнитному полю, и на испытания по устойчивости ТС к кондуктивным помехам, введенным непосредственно через устройства связи-развязки или наведенным радиочастотными электромагнитными полями.

В 1995 году комплект испытательного оборудования в полном соответствии с действующими в то время базовыми стандартами на испытательные воздействия в части помехоустойчивости технических средств (ТС) включал в себя лишь генераторы для формирования таких испытательных воздействий, как электростатический разряд, микросекундные импульсные помехи большой энергии, наносекундные импульсные помехи и динамические изменения напряжения питающей сети.

В конце 1999 года Госстандартом РФ утверждены 38 новых государственных стандартов в области электромагнитной совместимости, гармонизированные с международными и европейскими стандартами, 16 из них вводятся взамен действующих, а 22 – вводятся впервые. В настоящее время полный перечень испытаний технических средств по требованиям электромагнитной совместимости включает в себя 22 вида испытаний. В некоторых из базовых стандартов введены изменения, касающиеся параметров испытательных генераторов. В частности, при испытаниях на динамические изменения напряжения (ГОСТ Р 51317.4.11-99, МЭК 61000-4-11-94, срок введения 01.01.2001 г., взамен ГОСТ 30376-95/ГОСТ Р 50627-93) введены некоторые дополнительные требования к испытательному генератору.

При испытаниях на устойчивость к наносекундным импульсным помехам (ГОСТ Р 51317.4.4-99, МЭК 61000-4-4-95, срок введения 01.01.2001 г., взамен ГОСТ 29156-91) новые дополнительные требования к испытательному генератору связаны с введением дополнительного вида испытаний ТС, относящихся к классу 2 по электробезопасности, а также ТС, электропитание которых осуществляется или может осуществляться от однофазной двухпроводной сети или от трехфазной четырехпроводной сети (без провода защитного заземления) по схеме “провод-провод”.

В настоящее время спектр обязательных испытательных воздействий расширен испытаниями технических средств на устойчивость к импульсным магнитным полям (ГОСТ Р 50649-94) и магнитным полям промышленной частоты (ГОСТ Р 50648-94), а также испытаниями на устойчивость к токам микросекундных импульсных помех в цепях защитного и сигнального заземления (ГОСТ Р 50746-95, п.5.10) и испытаниями на устойчивость к токам кратковременных синусоидальных помех в цепях защитного и сигнального заземления (ГОСТ Р 50746-95, п.5.9). Испытаниям на такого рода воздействия подвергается ряд технических средств, в частности – электронное оборудование для атомных электростанций (ГОСТ Р 50746-95).

Для проведения испытаний на устойчивость к магнитным полям и помехам в цепях защитного и сигнального заземления научно-производственным предприятием “ПРОРЫВ” разработаны и изготавливаются испытательные генераторы ИГП 1.1 и ИГИ 1.1 в комплекте с индукционной катушкой ИК 1.1.

В стандарте ГОСТ Р 50649-94 отмечена возможность использования испытательного генератора микросекундных импульсных помех большой энергии (ИГ МИП) для создания импульсного магнитного поля, однако следует принять во внимание следующее:
  1. ИГ МИП формирует импульс тока требуемой формы только в режиме короткого замыкания. Использование в качестве нагрузки одновитковой индукционной катушки с размерами 1x1м, которая имеет индуктивность около 2.5 мкГн (без учёта подводящих кабелей) приводит к значительному отклонению формы импульса от нормированной. Многовитковые катушки и катушки больших размеров имеют большую индуктивность, что делает применение стандартного ИГ МИП невозможным.
  2. Стандартный ряд уровней выходного напряжения холостого хода (0.5, 1, 2, 4 кВ) и тока короткого замыкания (0.25, 0.5, 1, 2 кА) ИГ МИП не соответствует ряду уровней напряжённости магнитного поля по ГОСТ Р 50649-94 (100, 300, 1000 А/м).

Указанные соображения говорят о целесообразности создания специального испытательного генератора. В НПП “Прорыв” разработан и изготавливается испытательный генератор ИГИ 1.1 предназначенный для создания нормированного импульсного магнитного поля (с индукционной катушкой ИК 1.1) и токов микросекундных импульсных помех в цепях заземления при проведении испытаний технических средств, которые могут подвергаться воздействию помех по ГОСТ Р 50649-94, ГОСТ Р 50746-95, МЭК 1000-4-9-93.

Испытательный генератор тока промышленной частоты ИГП 1.1 предназначен для создания нормированного магнитного поля промышленной частоты (с индукционной катушкой ИК 1.1) и токов кратковременных синусоидальных помех в цепях защитного и сигнального заземления при проведении испытаний технических средств, которые могут подвергаться воздействию помех по ГОСТ Р 50648-94, ГОСТ Р 50746-95, МЭК 1000-4-8-93.

Генератор обеспечивает выходной ток для создания магнитных полей со всеми значениями напряжённости в кратковременном и длительном режимах по ГОСТ Р 50648-94 и дополнительное значение 400А/м, требуемое в ГОСТ Р 50746-95. Управление режимами работы и выходными параметрами генераторов ИГИ 1.1 и ИГП 1.1 осуществляется при помощи микропроцессорных контроллеров с ЖК-дисплеями. В генераторе ИГП 1.1 имеется встроенный измеритель выходного тока, позволяющий контролировать ток и напряжённость поля в процессе подготовки к испытаниям и во время испытаний.

Номенклатура оборудования для испытаний на помехоустойчивость в ближайшее время расширится испытательным генератором колебательных затухающих помех (ГОСТ Р 51317.4.12-99, МЭК 61000-4-12-97, срок введения 01.01.2001 г.).

С 1 января 2002 года впервые вводятся испытания на устойчивость к кондуктивным электромагнитным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями ( ГОСТ Р 51317.4.6-99, МЭК 61000-4-6-96, срок введения 01.01.2002 г.), вызываемым излучениями преимущественно радиопередающих устройств в полосе частот от 150 кГц до 80 МГц. Стандарт будет применяться для ТС, имеющих хотя бы один подключенный (подключаемый при эксплуатации ТС) проводник (кабель): электропитания, передачи сигналов, управления, заземления и т.д.

Для более высоких частот ( до 2ГГц ) испытания на устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю регламентируются ГОСТ Р 51317.4.3.-99, МЭК 61000-4-3-95, срок введения 01.01.2002 г., который вводится взамен ГОСТ30375-95 / ГОСТ Р 50008-92.

Всю изложенную информацию по новой нормативной документации и соответствующему испытательному оборудованию, разрабатываемому и выпускаемому ННП “ПРОРЫВ”, можно свести в таблицу.

№ Обозначение Наименовани Срок введения Оборудование
НПП ПРОРЫВ
1 ГОСТ Р 51317.4.2-99
(МЭК 61000-4-2-95)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к электростатическим разрядам. Требования и методы испытаний 01.01.2001,
взамен ГОСТ 29191-91		 ИГЭ 15.1
ИГЭ 15.2
2 ГОСТ Р 51317.4.4-99
(МЭК 61000-4-4-95)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к наносекундным импульсным помехам. Требования и методы испытаний 01.01.2001, взамен ГОСТ 29156-91 ИГН 4.1м
3 ГОСТ Р 51317.4.5-99
(МЭК 61000-4-5-95)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к микросекундным импульсным помехам большой энергии. Требования и методы испытаний 01.01.2001, взамен ГОСТ
30374-95/
ГОСТ Р
50007-92		 ИГМ 4.1

ИГМ 4.2
4 ГОСТ Р 51317.4.11-99
(МЭК 61000-4-11-94)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к динамическим изменениям напряжения электропитания. Требования и методы испытаний 01.01.2001,
взамен ГОСТ 30376-95/ ГОСТ Р 50627-93		  
ИГД 8.1м
5 ГОСТ Р 51317.4.12-99
(МЭК 61000-4-12-97)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к колебательным затухающим помехам. Требования и методы испытаний 01.01.2001, вводится впервые В стадии разработки
6 ГОСТ Р 50648-94
(МЭК 1000-4-8-93)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к магнитному полю промышленной частоты. Требования и методы испытаний 01.01.1995 ИГП 1.1
7 ГОСТ Р 50649-94
(МЭК 1000-4-9-93)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к импульсному магнитному полю. Требования и методы испытаний 01.01.1995 ИГИ 1.1
8 ГОСТ Р 51317.4.6-99
(МЭК 61000-4-6-96)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к кондуктивным помехам, наведенным радиочастотными электромагнитными полями. Требования и методы испытаний 01.01.2002, вводится впервые В стадии разработки
9 ГОСТ Р 51317.4.3-99
(МЭК 61000-4-3-95)		 Совместимость технических средств электромагнитная. Устойчивость к радиочастотному электромагнитному полю. Требования и методы испытаний 01.01.2002, взамен ГОСТ 30375-95/ ГОСТ Р 50008-92 В стадии разработки

Испытательное оборудование, поставляемое НПП “ПРОРЫВ” в 2000 году, полностью соответствует требованиям новых стандартов по ЭМС, вступающим в действие с 1 января 2001 года. Аттестацию испытательного оборудования и работы, связанные его метрологическим обеспечением НПП “ПРОРЫВ” проводит совместно с Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений, г. Москва.

В заключении отметим, что кроме испытательных генераторов упомянутых выше, НПП “ПРОРЫВ” выпускает ряд специальных генераторов по требованиям электромагнитной совместимости и электробезопасности и проводит работы по разработке и изготовлению оборудования по техническим заданиям заказчика.

Содержание конференции | Секция9